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干燥機組設計,班 級: 06機械（Z1） 學 號: 0601510119 姓 名: 陳洪濤 指導老師: 吳萍老師,碳纖維號稱軍民兩用的材料之王：同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比，在物理性能上具有強度大、模量高、密度低、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點，廣泛應用于飛機制造等軍工領域、風力發(fā)電葉片等工業(yè)領域、GOLF球棒等體育休閑領域。 碳纖維，纖維中碳的成份占有90％以上。從分子組成來看，是屬于無機纖維。但目前主要通過有機高分子纖維后處理來獲得驅(qū)逐，后處理過程主要是要驅(qū)逐非碳元素，使之形成高度結晶的石墨結構。,對于高強度碳纖維T800H、T1000抗張強度達到6～7GPa，模量達到294GPa更是如此。有關聚丙烯睛原絲預氧化、碳化的過程比較復雜，研究的文獻很多。但高性能碳纖維與原絲性能的關系文獻中很少涉及，更沒有高性能原絲買賣發(fā)生。但幾乎達成一致的共識是：生產(chǎn)高性能碳纖維必須要有高性能原絲。同時可以認為進行超高分子量聚合體的制備及其干－濕法細旦高強PAN基原絲的紡絲成形和后處理工藝研究是當務之急，問題的關鍵所在。,本課題研究的主要內(nèi)容和要求,本次設計任務是進行干燥機組設計。 本文介紹制取高性能碳纖維原絲的關鍵設備之一——干燥機（組）的結構組成及研究概況，對主機主要零部件：輥筒軸部件、傳動齒輪受力情況進行了分析研究；對輥筒軸及齒輪進行了強度校核；對軸承壽命進行了計算；對保溫部件進行了方案比較和結構設計；對潤滑部件進行了潤滑方式的選擇和潤滑裝置設計及計算。 機組的使用環(huán)境：高溫、濕度大、腐蝕性環(huán)境，廠房潔凈度較高，廠房無吊車 機組的使用狀態(tài)：長時間連續(xù)運行。設備使用壽命：三班制，20年。,1#、2#干燥機除輥的加熱形式、箱體尺寸及運行速度不同外，其余皆相同。 干燥輥置于干燥室內(nèi)，1#機干燥輥內(nèi)通80℃，0.3Mpa熱水，2#機干燥輥內(nèi)通0.3Mpa蒸汽。 尺寸：φ600±0.03×400mm 運動精度：裝配后輥部徑向最大跳動≤0.05mm 表面處理：輥部表面鍍硬鉻后精磨并拋光處理，粗糙度Ra0.2，感官鏡面，鉻層保留厚度≥0.05mm。 設備在考慮到結構強度、剛度、震動之外，還要考慮到噪音，安全操作等因素，力圖整機性能穩(wěn)定，外觀輪廓簡潔、便于安裝、維護。,干燥機總體設計,根據(jù)設計任務書及工藝要求簡圖尺寸確定設計方案 (1) 機構的型式 (2) 干燥輥的排列 (3) 干燥輥的加熱 蒸汽加熱是利用其汽化熱，當蒸汽壓力不變時，汽化熱高，溫度穩(wěn)定。輥筒內(nèi)可通0 ～2.5Mpa的循環(huán)飽和蒸汽，調(diào)節(jié)蒸汽壓力，以達到不同工藝溫度要求，輥筒溫度一般在110～180℃之間。蒸汽由進氣管沿三個方向(120°均分)進入輥筒內(nèi)，沿輥筒母線迂回加熱后由排氣管排出。 (4) 干燥輥的結構原理 夾套式加熱，即干燥輥為可拆式結構，用不銹鋼無縫鋼管制作，表面鍍硬鉻，借助法蘭連接在輥軸上，當通入熱水或蒸汽加熱時，熱水或蒸汽從輥軸內(nèi)孔中的一無縫鋼管進入，經(jīng)內(nèi)隔套加熱輥內(nèi)壁，然后從干燥輥軸孔內(nèi)另一無縫鋼管間隙內(nèi)流出，由于輥筒軸與排氣管之間有一空氣隔層，以使蒸汽不與輥筒軸直接接觸，不僅可以降低熱量損失，還能降低輥軸和箱提溫度。,確定干燥機結構形式及傳動方式 （1）干燥機主要分為三大部分：主機部件、保溫 部件和潤滑部件。 （2）傳動方式為：電機——擺線針輪減速器—— 主機(傳動軸——輥筒軸) 這樣使得主機的結構簡化，便于制造和檢修，擺線針輪 減速器系通用標準件，質(zhì)量有可靠保證，減速系統(tǒng)出現(xiàn)故障可以直接通過更換減速器來完成，不會因本干燥機組維修停車而造成整條生產(chǎn)線的長時間停止運行，可以極大地提高生產(chǎn)效率。,技術設計和工作設計,主要零部件的設計及校核 (1) 主機部件 (a) 傳動箱體 箱體材料采用Q235-A鋼板焊接，設有油標、放油螺塞，箱蓋(加墊)，設呼吸型加油孔及箱蓋密封墊。箱體留有熱油循環(huán)的進出口。箱體側面有觀察口(有機玻璃)。 (b) 傳動軸 (c) 干燥輥部件設計及校核 輥筒呈懸臂式，通過雙列向心球面滾子軸承(耐高溫，大間隙)固定在箱體上。它包括封口法蘭、內(nèi)、外套、隔條、進出水法蘭部分。 (d) 齒輪設計和強度校核 (e) 軸承型號選擇及壽命校核,(2) 保溫部件 (a) 框架 (b) 保溫壁結構 (c) 保溫門 導軌在上面，門上方裝滾輪，懸掛在頂架，可沿軌道前后推拉。結構復雜些、成本增加，優(yōu)點是同樣操作方便。同時軌道在上方，不會影響到操作人員的行走、工作，且不容易有雜物進入。 (d) 導軌 考慮到距離較長，且所有保溫門均懸掛在導軌上，因此采用無縫鋼管與矩形鋼管聯(lián)結在一起的焊接結構，無縫鋼管起導向作用。矩形鋼管起加強剛性和防止變形作用。,(3) 潤滑部件 (a) 潤滑方式及潤滑裝置的選擇 (b) 稀油集中潤滑系統(tǒng)的設計計算 (c) 油泵選擇 (d) 油箱設計 油箱中設置有吸油濾油器，注油器也設有過濾裝置。油箱底部作成適當斜度5°，安設放油塞，以方便清洗。油箱側壁設計有油位指示計，指示油位高低。油箱上設有通氣孔，保證在最大吸油量和回油量時能在正常氣壓下供油。吸油管與回油管遠遠隔開，吸油管離箱底距離≥2倍管徑，距箱邊≥3倍管徑。為防止回油時帶入空氣，回油管插入最低油面以下，距箱底距離≥2倍管徑，油的排口面向箱壁，管端斜切成45°。吸油側和回油側用隔板隔開，以分離回油帶來的氣泡與贓物。油箱內(nèi)壁涂刷耐油涂料，以防銹、防冷凝水。 (e) 過濾裝置形式、選擇及計算,結 束 語,因為本人還未有多少社會實際經(jīng)驗故本設計中有錯誤和不完善的地方，希望各位老師給予指導和幫助. 更希望各位老師讓我通過這次答辯，讓我得以畢業(yè). 在此我感謝老師和工程師對我的指導幫助. 感謝所有幫助我完成畢業(yè)設計的老師、同學和朋友. 感謝給我答辯的老師,請各位老師提問,謝謝！,